固定床高溫煤氣過濾凈化裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤氣凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種固定床高溫煤氣過濾凈化裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外煤氣的凈化方法主要分為:固定床煤氣發(fā)生爐凈化程序是:機(jī)械旋風(fēng)離心分離-電除塵器-450°C以上的煤氣用水冷卻到45°C以下-電除塵器-撲滴器-用戶。產(chǎn)生廢水污染環(huán)境，冷卻過程中耗費(fèi)著能源，同時(shí)把煤氣的顯熱洗掉，有的用戶為了提高窯爐的燃燒溫度，還得重新對(duì)煤氣加熱，浪費(fèi)了大量的能源，提高了煤氣的成本；流化床煤氣發(fā)生爐凈化程序是:機(jī)械旋風(fēng)離心分離-水洗滌800°C至900°C的煤氣降至45°C -撲滴器-用戶，能源浪費(fèi)更為顯著，約40%，流化床煤氣發(fā)生爐出口含塵量極大，在20000mg/m3以上，洗滌后的廢水含有大量的微碳粒粉塵，無(wú)法處理，即產(chǎn)生粉塵污染，又產(chǎn)生廢水染；有正在研究的以金屬燒結(jié)網(wǎng)過濾煤氣的方法，只能適應(yīng)600°C以下的溫度，且價(jià)格昂貴，運(yùn)行阻力大，運(yùn)行費(fèi)用高，壽命短，使用范圍小，目前尚沒有用戶使用；有的研究固定床過濾凈化裝置，在圓筒內(nèi)設(shè)置一層或兩層石英沙濾料，運(yùn)行時(shí)間很料含塵飽和，煤氣阻力加大，微塵揚(yáng)起，煤氣夾帶粉塵嚴(yán)重，只有停機(jī)、把煤氣吹掃干凈后更換濾料，不能連續(xù)生產(chǎn)，給用戶帶來麻煩和停產(chǎn)損失，難以形成工業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種固定床高溫煤氣過濾凈化的裝置及方法。適合高溫煤氣直接過濾凈化，效率高，煤氣潔凈程度高，煤氣壓力降小，煤氣顯熱溫度下降少，節(jié)能效果顯著。不產(chǎn)生廢水和揚(yáng)塵，解決了煤氣凈化產(chǎn)生的環(huán)境污染問題。減少了凈化煤氣的設(shè)備數(shù)量，占地面積小，結(jié)構(gòu)、工藝簡(jiǎn)單，投資少，效果好。
[0004]為此目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0005]該裝置的主要結(jié)構(gòu)由加料機(jī)構(gòu)部分、主體、塔柵、水盆、水封隔板、出料機(jī)構(gòu)組成。固定床高溫煤氣凈化過濾裝置及方法，其步驟為:經(jīng)過旋風(fēng)分離器處理后的高溫煤氣從裝置底部粗煤氣入口經(jīng)過環(huán)形水封槽(在相對(duì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作中起到密封煤氣的作用)的內(nèi)筒進(jìn)入煤氣箱，把煤氣均勻分配到塔柵多級(jí)環(huán)形煤氣通道通過，進(jìn)入主體內(nèi)腔的爐灰濾料層，利用爐灰或者半焦顆粒間的縫隙、顆粒的不規(guī)則形狀和顆粒自身微孔特性，過濾、吸附煤氣中的微塵，煤氣穿過整個(gè)料層得到凈化后從凈化煤氣出口輸出，濾料可耐600-1000°C的高溫，裝置是由耐火材料和耐高溫金屬材料制成；濾料經(jīng)過篩分清洗大于6mm小于10_的顆粒作為濾料，通過加料機(jī)構(gòu)交替的開關(guān)在防止煤氣泄露的條件下，把濾料加入主體腔內(nèi)，由塔柵支撐形成濾料層，當(dāng)過濾運(yùn)行到一定時(shí)間，濾料層的下部位含塵量處于飽和狀態(tài)，容易出現(xiàn)煤氣通過阻力加大和煤氣重新夾帶粉塵現(xiàn)象，為了防止這一現(xiàn)象的產(chǎn)生，當(dāng)濾料層下部位接近飽和時(shí)，濾料下移落入水盆水中的水封隔板與煤氣箱之間，不參與過濾作用，未飽和的濾料層上部濾料下移和通過加料機(jī)構(gòu)新加入的濾料，參與過濾；濾料的下移，是由外來動(dòng)力傳遞到棘輪及焊接為一體的水盆(含著濾料)、塔柵、煤氣箱，煤氣箱水封隔板一起緩慢旋轉(zhuǎn)，刮板將濾料從水封隔板內(nèi)側(cè)，通過水封隔板下的環(huán)形出口刮到水封隔板外與水盆沿之間，由鏟刀將其鏟出裝置外，達(dá)到了裝置內(nèi)濾料靠自身重力連續(xù)緩慢下移的目的；在該裝置運(yùn)行過程中，裝置底部的環(huán)形水封槽的高度、煤氣箱水封隔板的高度、水位的高度決定著能封住多少壓力的煤氣；水盆的高度、水位的高度、水封隔板的高度、煤氣箱的高度決定著封住主體內(nèi)腔多少壓力的煤氣。
[0006]該裝置特點(diǎn):
[0007]1、濾料使用潔凈的爐灰或者半焦，利用其不規(guī)則的形狀和表面帶有微孔的特性吸附煤氣中的微塵。煤氣過濾效率高，造價(jià)低廉。濾料排出裝置體外后，微塵牢牢的嵌在爐灰顆粒上，不產(chǎn)生揚(yáng)塵，沒有粉塵污染，用作制磚或水泥原料，半焦直接用作氣化原料，全部回收利用。
[0008]2、熱煤氣的顯熱損失極小，煤氣溫度下降在100°C范圍以內(nèi)，達(dá)到煤氣高溫凈化的目的。該裝置可適用100tC以下的煤氣凈化，使用該煤氣，比同樣化學(xué)成分的通過冷卻方法凈化的煤氣，窯爐溫度提高200°c -400°c，節(jié)能效果十分顯著，可達(dá)節(jié)能30%以上。
[0009]3、濾料吸塵飽和后，逐步下移，落在水盆中，錯(cuò)開上升的煤氣氣流，濾料中的微塵不會(huì)揚(yáng)起，凈化的煤氣不能重新夾帶微塵。煤氣經(jīng)過該裝置處理后，煤氣含塵量可降至10mg/m3o濾料的加入和排除保持均衡，一直保持濾料層的高度，從而保證了煤氣過濾凈化的效率穩(wěn)定，保證煤氣的純潔度。
[0010]4、裝置底部的環(huán)形水封槽的高度、煤氣箱水封隔板的高度、環(huán)形水封槽內(nèi)水位的高度；水盆的高度、水盆內(nèi)水位的高度、水封隔板的高度、煤氣箱的高度可根據(jù)煤氣源壓力設(shè)計(jì)，可適應(yīng)不同壓力的煤氣凈化使用該裝置。
[0011]5、加料機(jī)構(gòu)部分一級(jí)密封鐘罩和二級(jí)密封鐘罩交替開關(guān)，使得加料時(shí)始終保持主體腔內(nèi)密封，煤氣只能從凈化煤氣出口輸出而不能從加料入口泄露。
【附圖說明】
[0012]附圖是固定床高溫煤氣過濾凈化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)號(hào):1、濾料入口，2、一級(jí)加料箱，3、一級(jí)密封鐘罩，4、二級(jí)加料箱，5、二級(jí)密封鐘罩，6、主體，7、爐灰濾料層，8塔柵，9、環(huán)形煤氣通道，10、煤氣箱，11、水封隔板，12、鏟刀，13、水盆，14、支撐輪，15、棘輪，16、粗煤氣入口，17、環(huán)形水封槽，18、刮刀，19、煤氣箱水封隔板，20、凈化煤氣出口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]裝置分為三個(gè)步驟:加料、過濾、除渣。
[0015]濾料經(jīng)濾料入口 I落入一級(jí)加料箱2中，一級(jí)密封鐘罩3打開，濾料落入二級(jí)加料箱4，一級(jí)密封鐘罩3關(guān)閉，二級(jí)密封鐘罩5打開，濾料落入主體6腔內(nèi)。如此，一級(jí)密封鐘罩3和二級(jí)密封鐘罩5交替開關(guān)，達(dá)到加料過程密封的目的。
[0016]濾料在主體6腔內(nèi)由塔柵8的頂部和側(cè)部支撐，塔柵8上設(shè)有多級(jí)環(huán)形煤氣通道9。
[0017]粗煤氣經(jīng)粗煤氣入口 15經(jīng)過環(huán)形水封槽17進(jìn)入煤氣箱10。通過環(huán)形煤氣通道9進(jìn)入濾料層7，過濾除塵凈化后的煤氣由凈化煤氣出口 20輸出到用戶使用。
[0018]粗煤氣中的塵被濾料空隙和濾料自身的微孔不斷吸附，直至濾料層7下部位接近飽和狀態(tài)，粉塵隨濾料緩緩下移進(jìn)入水盆13。濾料層7上部的干凈的濾料隨著料層下移落到塔柵8的頂部和側(cè)部，繼續(xù)過濾粗煤氣。料層頂部由加料機(jī)構(gòu)不斷補(bǔ)充新的濾料。
[0019]飽和濾料進(jìn)入水盆13中的水封隔板11內(nèi)側(cè)，水盆13由外來動(dòng)力經(jīng)棘輪15帶動(dòng)水盆含濾料緩慢旋轉(zhuǎn)，其中的濾料由刮刀18將濾料由水封隔板11與水盆13底之間的環(huán)隙刮至水封隔板11外側(cè)，再由鏟刀12鏟出水盆13外。旋轉(zhuǎn)過程中棘輪15、水盆13、塔柵8、煤氣箱水封隔板19為一體，由支撐輪14滾動(dòng)支撐和定位。環(huán)形水封槽17及其中的水與煤氣箱水封隔板19在旋轉(zhuǎn)過程中對(duì)粗煤氣進(jìn)入過程起到密封作用。水盆13、水盆中的水和水封隔板11對(duì)主體腔內(nèi)的煤氣起到密封作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種固定床高溫煤氣過濾凈化裝置和方法，其特征為:該裝置的主要結(jié)構(gòu)由加料機(jī)構(gòu)部分、主體、塔柵、水盆、水封隔板、出料機(jī)構(gòu)、環(huán)形水封槽、煤氣箱水封隔板組成。高溫煤氣從裝置底部粗煤氣入口經(jīng)過環(huán)形水封槽的內(nèi)筒進(jìn)入煤氣箱，通過塔柵多級(jí)環(huán)形煤氣通道，進(jìn)入主體內(nèi)腔的爐灰濾料層，利用爐灰顆粒間的縫隙、爐灰顆粒的不規(guī)則形狀和爐灰顆粒自身微孔特性，過濾、吸附煤氣中的微塵，煤氣穿過整個(gè)料層得到凈化后從凈化煤氣出口輸出；通過加料機(jī)構(gòu)交替的開關(guān)在防止煤氣泄露的條件下，把濾料加入主體腔內(nèi)，由塔柵支撐形成濾料層，當(dāng)爐灰濾料層下部位吸附微塵接近飽和時(shí)，爐灰濾料下移落入水盆水中的水封隔板與煤氣箱之間，不參與過濾作用，未飽和的濾料層上部濾料下移和通過加料機(jī)構(gòu)新加入的濾料，參與過濾；濾料的下移，是由外來動(dòng)力傳遞到棘輪及焊接為一體的水盆(含著濾料)、塔柵、煤氣箱，煤氣箱水封隔板一起緩慢旋轉(zhuǎn)，刮板將濾料從水封隔板內(nèi)側(cè)，通過水封隔板下的環(huán)形出口刮到水封隔板外與水盆沿之間，由鏟刀將其鏟出裝置外，達(dá)到了裝置內(nèi)濾料靠自身重力連續(xù)緩慢下移的目的；在該裝置運(yùn)行過程中，裝置底部的環(huán)形水封槽的高度、煤氣箱水封隔板的高度、水位的高度決定著能封住多少壓力的煤氣；水盆的高度、水位的高度、水封隔板的高度、煤氣箱的高度決定著封住主體內(nèi)腔多少壓力的煤氣。2.如權(quán)利要求1所述該裝置的結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述煤氣過濾凈化過程的工藝方法。4.如權(quán)利要求1所述的用爐灰或者半焦顆粒作為濾料。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種固定床高溫煤氣過濾凈化裝置及方法，其特征為：主要用爐灰或者半焦作為濾料。粗煤氣從裝置底部進(jìn)入，經(jīng)過塔柵的煤氣通道穿過濾料層，粗煤氣中的微塵被吸附在爐灰的空隙和表面的微孔，凈化后的煤氣由凈化煤氣出口輸出到用戶。當(dāng)濾料接近飽和狀態(tài)時(shí)，濾料緩緩下移落入水盆中，由于是外來動(dòng)力傳遞到棘輪及焊接為一體的水盆(含著濾料)、塔柵、煤氣箱，煤氣箱水封隔板一起緩慢旋轉(zhuǎn)，飽和的爐灰逐步排出裝置外。同時(shí)，加料機(jī)構(gòu)的兩級(jí)密封鐘罩交替開關(guān)加入新的濾料，維持濾料層高度。保證了煤氣的過濾連續(xù)性和煤氣的純凈度。
【IPC分類】C10K1/02
【公開號(hào)】CN105199785
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510473502
【發(fā)明人】舒瑞, 舒克孝
【申請(qǐng)人】舒瑞, 舒克孝
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月6日